Jaké jsou oceánské jámy?

oceán zákopy jsou to propasti v mořském dně, které vznikají v důsledku aktivity tektonických desek Země, že když se sbíhají, tlačí se pod ostatní.

Tyto dlouhé a úzké prohlubně ve tvaru písmene V jsou nejhlubší části oceánu a nacházejí se na celém světě a dosahují hloubek asi 10 kilometrů pod hladinou moře..

V Tichém oceánu jsou nejhlubší jámy a jsou součástí tzv. "Ring of Fire", který zahrnuje také aktivní sopky a zóny zemětřesení.

Nejhlubší oceánská jáma je Mariana příkop umístěný blízko Marinas ostrovů s délkou více než 1.580 mílí nebo 2.542 kilometrů, 5 krát delší než Grand Canyon v Coloradu, Spojené státy a v průměru jen 43 mílí 69 kilometrů).

Nachází se zde propast Challenger, která je na 10 911 metrů nejhlubší částí oceánu. Hroby Tongy, Kurilů, Kermadců a Filipín jsou také více než 10 000 metrů hluboké.

Ve srovnání s tím, Mount Everest má výšku 8 848 metrů nad mořem, což znamená, že Mariána příkop ve své nejhlubší části je více než 2000 metrů hluboko.

Oceánské jámy zabírají nejhlubší vrstvu oceánu. Intenzivní tlak, nedostatek slunečního světla a mrazivé teploty tohoto místa z něj činí jeden z nejunikátnějších biotopů na Zemi..

Jak se tvoří oceánské jámy?

Doly jsou tvořeny subduction, geofyzikální proces ve kterém dva nebo více tektonických talířů Země se sblíží a nejstarší a nejhustší je tlačil pod deskou zapalovače působit dno moře a vnější kůru (lithosphere) \ t Křivky a tvoří svah, deprese ve tvaru písmene V.  

Subdukční zóny

Jinými slovy, když se okraj husté tektonické desky dostane na okraj méně husté tektonické desky, hustší deska se ohne směrem dolů. Tento typ hranice mezi vrstvami litosféry se nazývá konvergentní. Místo, kde je nejhustší deska rozptýlena, se nazývá podtlaková zóna.

Subdukční proces činí dynamické geologické prvky jámy, které jsou zodpovědné za významnou část seizmické aktivity Země a jsou často epicentrem velkých zemětřesení, včetně některých zemětřesení s větší registrovanou velikostí..

Některé oceánské zákopy jsou tvořeny subduction mezi talířem nesoucí kontinentální kůru a talíř nesoucí oceánskou kůru. Kontinentální kůrka vždy vznáší více než oceánská kůrka a druhá bude vždy potlačena.

Nejznámější zákopy oceánu jsou výsledkem této hranice mezi sbíhavými deskami. Peru-Chile příkop západního pobřeží jižní Ameriky je tvořen oceánskou kůrou Nazca talíře to subducts pod kontinentální kůrou talíře jižní Ameriky..

Ryukyu příkop, který sahá od jižního Japonska, je tvořen takovým způsobem, že oceánská kůra filipínských deskových subduktů pod kontinentální krustou euroasijské desky.

Vzácně oceánské jámy mohou být tvořeny když dva talíře nesoucí kontinentální kůru se setkají. Marianas příkop, v jižním Pacifik oceánu, je tvořen když impozantní Pacifik talířové subducts pod nejmenší a nejméně hustou deskou Filipín \ t.

V subdukční zóně je část roztaveného materiálu, která byla dříve mořským dnem, obvykle zvedána sopkami umístěnými v blízkosti jámy. Sopky často vytvářejí sopečné oblouky, ostrov horského řetězce, který leží paralelně s jámou.

Aleutský příkop je tvořen kde Pacifik talíř subducts pod North americkou deskou v arktické oblasti mezi stavem Aljašky ve Spojených státech a ruské oblasti Sibiře. Aleutské ostrovy tvoří sopečný oblouk, který opustí poloostrov Aljašky a jen severně od Aleutského příkopu..

Ne všechny oceánské zákopy jsou v Pacifiku. Puerto Rico příkop je komplexní tektonická deprese, která je částečně tvořena zónou subduction Lesser Antilles. Tady, oceánská kůra obrovského talíře Severní Ameriky je podmaněna pod oceánskou kůrou nejmenší karibské desky..

Proč jsou oceánské zákopy důležité?

Znalosti o zákopech oceánu jsou omezené vzhledem k jejich hloubce a odlehlosti od místa, kde se nacházejí, ale vědci vědí, že hrají významnou roli v našem životě na souši..

Velká část seismické aktivity světa se odehrává v subdukčních zónách, což může mít devastující účinek na pobřežní komunity a ještě více na globální ekonomiku..

Zemětřesení na mořském dně v subdukčních zónách byla zodpovědná za tsunami v Indickém oceánu v roce 2004 a zemětřesení Tohoku a tsunami v Japonsku v roce 2011.

Studiem oceánských zákopů mohou vědci pochopit fyzický proces subdukce a příčiny těchto ničivých přírodních katastrof..

Studium jam také dává badatelům pochopení nových a rozmanitých forem adaptace organismů z hlubin moře do jejich prostředí, které může obsahovat klíč k biologickým a biomedicínským postupům..

Studium toho, jak se hlubokomořské organismy přizpůsobily životu v jejich drsném prostředí, může pomoci zlepšit porozumění v mnoha různých oblastech výzkumu, od léčby diabetu až po zlepšení detergentů..

Výzkumníci již objevili mikroby, které obývají hydrotermální průduchy v mořské propasti, které mají potenciál jako nové formy antibiotik a léků proti rakovině.

Takové adaptace mohou také být klíčem k pochopení původu života v oceánu, jak vědci zkoumají genetiku těchto organismů, aby sestavili hádanku příběhu o tom, jak se život rozšiřuje mezi izolovanými ekosystémy a nakonec prostřednictvím oceány světa.

Nedávný výzkum také odhalil neočekávané a velké množství uhlíkového materiálu nahromaděného v jámách, což by mohlo naznačovat, že tyto regiony hrají významnou roli v zemském klimatu..

Tento uhlík je zabaven v plášti Země skrze subduction nebo spotřebovaný bakteriemi z jámy.

Tento objev představuje příležitosti k dalšímu zkoumání úlohy jam jako zdroje (prostřednictvím sopek a jiných procesů) a jako rezervoáru koloběhu uhlíku na planetě, který může ovlivnit způsob, jakým vědci nakonec chápou a předpovídají dopadu skleníkových plynů vytvářených lidmi a změnou klimatu.

Vývoj nových technologií z hlubin moře, od ponorných k kamerám a senzorům a vzorkovačům, poskytne vědcům velké možnosti systematického zkoumání ekosystémů jám po dlouhou dobu..

To nám nakonec umožní lépe porozumět zemětřesením a geofyzikálním procesům, přezkoumat, jak vědci chápou globální uhlíkový cyklus, poskytnout cesty pro biomedicínský výzkum a potenciálně přispět k novým pohledům na vývoj života na Zemi..

Tyto stejné technologické pokroky vytvoří nové schopnosti pro vědce studovat oceán jako celek, od vzdálených břehů po ledem pokrytý Arktický oceán..

Život v zákopech oceánu

Oceánské zákopy patří mezi nejnepříznivější stanoviště na Zemi. Tlak je více než 1000 krát vzhledem k povrchu a teplota vody je mírně nad bodem mrazu. Snad ještě důležitější je, že sluneční světlo neproniká hlubšími oceánskými zákopy, což znemožňuje fotosyntézu.

Organismy, které žijí v oceánských zákopech, se vyvinuly s neobvyklými adaptacemi, které se vyvinuly v těchto chladných a tmavých kaňonech.

Jeho chování je testem tzv. „Hypotézy vizuální interakce“, která říká, že čím větší je viditelnost organismu, tím větší je energie, kterou musí strávit na lov kořisti nebo odpuzování predátorů. Obecně platí, že život v temných zákopech oceánu je izolovaný a zpomalený.

Tlak

Tlak na dně propasti Challenger, nejhlubšího místa na Zemi, je 703 kilogramů na metr čtvereční (8 tun na čtvereční palec). Velká mořská zvířata jako žraloci a velryby nemohou žít v této drtivé hloubce.

Mnoho organismů, které v těchto vysokotlakých prostředích prospívají, nemá orgány, které by se naplňovaly plyny, jako jsou plíce. Tyto organismy, mnoho příbuzných hvězdice nebo medúzy, být vyroben většinou vody a želatinový materiál, který nemůže být rozdrcen jak snadno jak plíce nebo kosti \ t.

Mnozí z těchto tvorů se pohybují v hloubkách dost dobře, aby každý den dokázali vertikální migraci více než 1000 metrů od dna jámy..

Dokonce i ryby v hlubokých jámách jsou želatinové. Mnoho druhů hlemýžďových ryb s hlavami žárovek žije například v dolní části příkopu Mariana. Těla těchto ryb byla srovnána s jednorázovými kapesníky.

Temné a hluboké

Mělký oceán zákopy mají menší tlak, ale stále může být mimo oblast slunečního světla, kde světlo proniká vodou.

Mnoho ryb se přizpůsobilo životu v těchto temných oceánských jámách. Někteří používají bioluminiscence, znamenat, že oni produkují jejich vlastní světlo žít aby přitáhl jejich kořist, najít kamaráda nebo odrazit dravce \ t.

Potravinové sítě

Bez fotosyntézy závisí mořské komunity především na dvou neobvyklých zdrojích živin.

První je "mořský sníh". Mořský sníh je plynulý pád organického materiálu z výšin ve vodním sloupci. Mořský sníh je především odpad, včetně výkalů a zbytků mrtvých organismů, jako jsou ryby nebo řasy. Tento živin bohatý mořský sníh krmí zvířata, jako jsou mořské okurky nebo olihní upíři.

Další zdroj živin pro potravinové sítě z oceánských zákopů nepochází z fotosyntézy, ale z chemosyntézy. Chemosyntéza je proces, při kterém organismy v zákopu oceánu, jako jsou bakterie, přeměňují chemické sloučeniny na organické živiny.

Chemické sloučeniny používané v chemosyntéze jsou metan nebo oxid uhličitý vypuzený z hydrotermálních průduchů, které uvolňují své plyny a horké, toxické tekutiny do chladné oceánské vody. Běžným zvířetem, které závisí na chemosyntéze bakterií pro získání potravy, je obří trubicový červ.

Objevování hrobů

Oceánské jámy zůstávají jako jeden z nejvíce nepolapitelných a málo známých mořských stanovišť. Až do roku 1950 si mnozí oceánografové mysleli, že tyto jámy jsou neměnné prostředí v blízkosti života bez života. Dokonce i dnes je mnoho výzkumů v oceánských zákopech založeno na mořských vzorcích a fotografických výpravách.

To se pomalu mění, jak průzkumníci hlouběji doslova kopou. Challenger Abyss, na dně Marianas příkopu, leží hluboko v Tichém oceánu v blízkosti ostrova Guam.

Pouze tři lidé navštívili propast Challenger, nejhlubší oceánskou jámu na světě: společnou francouzsko-americkou posádku (Jacques Piccard a Don Walsh) v roce 1960, která dosáhla hloubky 10 916 metrů a průzkumník v rezidenci National Geographic James Cameron v roce 2012 dosáhl 10 984 metrů (dvě další bezpilotní expedice také prozkoumaly propast Challenger).

Ponorné inženýrství k prozkoumání zákopů oceánu představuje velký soubor jedinečných výzev.

Ponorky musí být neuvěřitelně pevné a odolné proti silným oceánským proudům, bez viditelnosti a velkému tlaku ze strany Marianas Trench.

Významnou výzvou je i nadále rozvíjet strojírenství pro bezpečnou přepravu osob, jakož i citlivá zařízení. Ponorka, která vzala Piccard a Walsh k Challenger Abyss, mimořádný Terst, byla neobvyklá loď známá jako bathyscaphe (ponorka prozkoumat hloubky oceánu) \ t.

Ponorné ponorky společnosti Cameron, Deepsea Challenger, úspěšně řešily inovační způsoby inženýrských výzev. Pro boj s hlubokými mořskými proudy byla ponorka navržena tak, aby se pomalu otáčela při sestupu.

Světla v ponorce nebyly žárovky ani zářivky, ale malé LED diody, které osvětlovaly plochu asi 30 metrů..

Snad ještě úžasněji, že Deepsea Challenger byl navržen tak, aby byl komprimován. Cameron a jeho tým vytvořili syntetickou pěnu na bázi skla, která umožnila stlačení vozidla pod tlakem oceánu. Deepsea Challenger se vrátil na povrch o 7,6 cm menší než když sestoupil.

Odkazy

1. n.d.Trenches. Oceánografická instituce Woods Hole. Získáno dne 9. ledna 2017.
2. (2015, 13. července). Oceán příkop. Národní geografická společnost. Získáno dne 9. ledna 2017.
3. n.d.Oceanic výkop. ScienceDaily Získáno dne 9. ledna 2017.
4. (2016, červenec). OCEANIC TRENCH. Země Geologic. Získáno dne 9. ledna 2017.
5. Největší část oceánu. Geology.com Získáno dne 9. ledna 2017.
6. Oskin, B. (2014, 8. října). Mariana Příkop: Nejhlubší hloubky. Živá věda Získáno dne 9. ledna 2017.
7. n.d.Ocean zákopy. Encyklopedie.cz. Získáno dne 9. ledna 2017.